一种蒸汽发生器传热管取管方法技术

本发明专利技术属于核电检修技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器传热管取管方法。在获取传热管的具体位置后，通过内切管方式切断传热管，然后采用金属加热设备在传热管内壁形成螺旋线或直线加热轨迹使之管径缩小，再从管板一次侧将其拔出。其有益效果在于：可在不破坏(切开)蒸汽发生器外壳的前提下，实现在役(或退役)蒸汽发生器的传热管取管，取管后在役蒸汽发生器仍然可以继续使用。本发明专利技术利用电火花加工的原理，无需复杂的传动机构，即可实现不定高度下由管内向外切断传热管，且能克服处于特殊环境下传热管难以切割的难题；利用氩弧焊熔融金属的原理去除传热管胀紧力，可完成传热管径向的缩小，以实现传热管和管板管孔的剥离。

A Method of Pipe-taking for Heat Transfer Tube of Steam Generator

The invention belongs to the technical field of nuclear power overhaul, in particular to a steam generator heat transfer tube taking method. After obtaining the specific position of the heat transfer tube, the heat transfer tube is cut off by means of inner-cut tube, and then spiral or linear heating track is formed on the inner wall of the heat transfer tube by using metal heating equipment to reduce the diameter of the tube, and then pulled out from the primary side of the tube sheet. The beneficial effect is that the heat transfer tube of the in-service (or decommissioned) steam generator can be taken out without destroying (cutting) the shell of the steam generator, and the in-service steam generator can still be used after taking out the tube. By using the principle of EDM, the heat transfer tube can be cut out from inside to outside at variable height without complicated transmission mechanism, and the difficult problem of cutting heat transfer tube in special environment can be overcome. The radial shrinkage of heat transfer tube can be achieved by removing the expansion force of heat transfer tube by using the principle of argon arc welding of molten metal, so as to realize the peeling of heat transfer tube and tube sheet hole.

【技术实现步骤摘要】
一种蒸汽发生器传热管取管方法
本专利技术属于核电检修
，具体涉及一种蒸汽发生器传热管取管方法。
技术介绍
核动力装置蒸汽发生器传热管是蒸汽发生器内的关键部件，在运行数个周期后，可能因腐蚀、微震或异物撞击产生降质现象。有必要取出一段降质管，对其进行涡流检查、老化或其它评估，以验证原传热管的设计是否能够满足使用要求。同时，这对新型传热管的设计研究起到一定的指导意义，也是推动传热管材质更新和性能进步的一个重要手段。为了更好地实现研究目的，通常都会选择蒸汽发生器特定区域的传热管取管进行研究，例如自蒸汽发生器一次侧管板起至二次侧第一支撑板止(有需求时或更长)的传热管段。但是，由于蒸汽发生器内部结构紧凑、复杂，传热管数量众多，如何在不破坏(切开)蒸汽发生器外壳和整体结构的前提下，实现在役(或退役)蒸汽发生器的传热管取管，在国内还未有成功的先例，国内外也没有记载取管方法的公开文献。以某蒸汽发生器为例，经研究试验发现，取出传热管通常会碰到以下几个难点：(1)蒸汽发生器的传热管是一种U型传热管，其两端在一次侧管板端口部分别焊接，并有一段约200多毫米的胀管区域，该胀管区域使得传热管和管板紧密胀接在一起，用以改善连接处的抗疲劳性能，并防止间隙腐蚀。如需取出传热管，即必须在不伤及管板和其他传热管的情况下，去除传热管焊接部分并应对胀管区域的极大摩擦力，这也成为了蒸汽发生器传热管取管的重大障碍。(2)要完成取管，通常需在蒸汽发生器二次侧的第一支撑板处切断传热管。但在二次侧传热管布置密集，数千根传热管在蒸汽发生器筒体内以三角形或四边形排列，形成两个半圆的分布。当传热管径为Φ15～22mm时，管间距仅为数毫米。(3)取出传热管后，管板孔洞将导致蒸汽发生器运行时一、二次侧冷却剂互通，引发放射性泄漏事故。(4)取出一段传热管后，剩余段的传热管在蒸汽发生器运行时会发生振动，容易产生风险。因此，需要通过反复研究试验，提供一种蒸汽发生器传热管取管方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蒸汽发生器传热管取管方法，在不破坏蒸汽发生器外壳和整体结构的前提下，取出需要研究的传热管，在取出传热管后，蒸汽发生器还能继续安全的运行。本专利技术的技术方案如下：一种蒸汽发生器传热管取管方法，依次包括如下步骤：S1.获取传热管的具体位置，通过视频定位或激光定位方式获得待取传热管在蒸汽发生器一次侧的具体位置；S2.在蒸汽发生器二次侧的预定高度上，采用电火花切割方法将传热管内向外进行径向切割，将传热管切断；S3.缩小传热管胀管区的直径，将金属加热设备伸入切断的传热管内，开启并向下拉出缩管设备使其在切断的传热管内壁形成螺旋线或直线加热轨迹，直至传热管管口停止；然后关闭并取出金属加热设备，等待传热管自然冷却，冷却过程中传热管直径逐步变小；S4.切除传热管与管板堆焊层的焊接部分，然后将切断并缩小的传热管由管板一次侧拔出。进一步地，S2和S3的顺序可以逆转，即首先通过S3缩小传热管，然后再通过S2切断传热管。进一步地，在步骤3切断传热管后，对切断的传热管进行内窥镜检查，确定S4切断传热管是否对传热管造成损伤。进一步地，在S2或S3之前进行胀管操作，即采用胀管设备从传热管管口内伸入，在蒸汽发生器二次侧的第一支撑板上沿和下沿处分别胀开传热管，使其卡在支撑板上。进一步地，所述S3中的金属加热设备包括陶瓷套管、铜管、钨针和压紧螺钉，陶瓷套管套在铜管外，铜管头部在径向开有通孔，钨针安装到铜管的通孔上并用压紧螺钉将其压紧；陶瓷套管头部与钨针相对处开通孔，钨针从该孔处露出。进一步地，所述S5中切除焊接部分后，管孔粗糙度需达到Ra3.2，加工形成的环形凹槽宽度不大于4mm，深度不超过2mm。进一步地，述S5将传热管拔出后，使用金属堵塞将管板孔堵住。进一步地，所述S2切断传热管后，传热管切管区域进行清洁；所述S5切除传热管与管板堆焊层的焊接部分后，对传热管的管口区域进行清洁，还需去除加工屑保证切面的清洁度。进一步地，所述S2采用传热管内切管设备对传热管进行电火花切割，所述传热管内切管设备包括电火花切管机和切管组件，切管组件切管组件连接在电火花切管机上，包括工具头、摆动机构和伸缩机构；摆动气缸和伸缩电机用于驱动工具头上下移动和旋转，工具头用于切割传热管。进一步地，所述工具头的主体从内到外包括顶杆、导电管和绝缘管三层套管；工具头的内层，顶杆穿过基座，上端依次连接有顶轴和导向帽；工具头的中层，导电管的上部与弹性夹头连接，弹性夹头顶端为分瓣式结构，能够在顶杆作用下张开或闭合；电极片通过可拆卸方式与弹性夹头固定连接；电极片、弹性夹头和导电管均为导电材质，工具头底部设有电机，能够将电流沿导电管、弹性夹头向上传导至电极片；工具头的外层，顶轴的顶端设有的导向帽和绝缘管均采用绝缘材质；其中，弹性夹头表面，除与电极片接触部分外，涂覆有绝缘涂层，保证工具头与传热管之间绝缘性。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的创新点主要体现在通过内切管方式切断传热管，采用金属加热设备在传热管内壁形成螺旋线或直线加热轨迹使之管径缩小，从而实现将传热管管板一次侧将其拔出。本专利技术的传热管取管方法可在不破坏(切开)蒸汽发生器外壳的前提下，实现在役(或退役)蒸汽发生器的传热管取管，取管后在役蒸汽发生器仍然可以继续使用。本专利技术利用电火花加工的原理，无需复杂的传动机构，即可实现不定高度下由管内向外切断传热管，且能克服处于特殊环境下传热管难以切割的难题；利用氩弧焊熔融金属的原理去除传热管胀紧力，可完成传热管径向的缩小，以实现传热管和管板管孔的剥离。可在不伤及管板和其他传热管的前提下，方便传热管的取出；利用氩弧焊焊接原理，将堵塞和管板焊接在一起封堵孔洞，可避免取出传热管后蒸汽发生器运行时一、二次侧冷却剂互通；利用支撑板结构，将传热管胀紧在支撑板上，可避免剩余段传热管在蒸汽发生器运行时不会发生振动。附图说明图1为本专利技术的流程示意图；图2为本专利技术的缩管设备示意图；图3为本专利技术的切管组件结构示意图；图4为图3中工具头结构示意图；图5为图4的右视图；图6为图3沿中轴线的剖视图。图中：1.传热管，2.陶瓷套管，3.铜管，4.钨针，5.压紧螺钉，6.工具头，7.脚趾，8.底板，9.U型架，10.伸缩电机，11.摆动气缸，12.顶尖，13.接水盘，14.绝缘管，15.定心块，16.导电管，17.顶杆，18.顶轴，19.导向帽，20.弹性夹头，21.电极片，22.从动摆动齿轮，23.主动摆动齿轮，24.伸缩机构轴承盖，25.丝杆，26.夹紧套，27.供水管接头，28.主动伸缩齿轮，29.从动伸缩齿轮，30.轴套。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本实施例提供了一种蒸汽发生器传热管取管方法，由蒸汽发生器管板管孔一次侧处取出传热管，以克服由二次侧取管带来的多种困难和苛刻条件。其流程如图1所示，依次包括如下步骤：S1.获取传热管的具体位置因在一次侧取出传热管，需获得待取传热管在蒸汽发生器一次侧的具体位置。蒸汽发生器管板管孔一次侧密布数千根传热管管口端，位置获取可通过视频定位或激光定位，然后进行颜色标记。S2.在蒸汽发生器二次侧的第一支撑板处对传热管进行固定一般蒸汽发生器管板至第一支撑板处有约1.3m的高度，胀管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸汽发生器传热管取管方法，其特征在于依次包括如下步骤：S1.获取传热管的具体位置，通过视频定位或激光定位方式获得待取传热管在蒸汽发生器一次侧的具体位置；S2.在蒸汽发生器二次侧的预定高度上，采用电火花切割方法将传热管内向外进行径向切割，将传热管切断；S3.缩小传热管胀管区的直径，将金属加热设备伸入切断的传热管内，开启并向下拉出缩管设备使其在切断的传热管内壁形成螺旋线或直线加热轨迹，直至传热管管口停止；然后关闭并取出金属加热设备，等待传热管自然冷却，冷却过程中传热管直径逐步变小；S4.切除传热管与管板堆焊层的焊接部分，然后将切断并缩小的传热管由管板一次侧拔出。

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽发生器传热管取管方法，其特征在于依次包括如下步骤：S1.获取传热管的具体位置，通过视频定位或激光定位方式获得待取传热管在蒸汽发生器一次侧的具体位置；S2.在蒸汽发生器二次侧的预定高度上，采用电火花切割方法将传热管内向外进行径向切割，将传热管切断；S3.缩小传热管胀管区的直径，将金属加热设备伸入切断的传热管内，开启并向下拉出缩管设备使其在切断的传热管内壁形成螺旋线或直线加热轨迹，直至传热管管口停止；然后关闭并取出金属加热设备，等待传热管自然冷却，冷却过程中传热管直径逐步变小；S4.切除传热管与管板堆焊层的焊接部分，然后将切断并缩小的传热管由管板一次侧拔出。2.如权利要求1所述的一种蒸汽发生器传热管取管方法，其特征在于：所述S2和S3的顺序逆转，即首先通过S3缩小传热管，然后再通过S2切断传热管。3.如权利要求1或2所述的一种蒸汽发生器传热管取管方法，其特征在于：在步骤3切断传热管后，对切断的传热管进行内窥镜检查，确定S4切断传热管是否对传热管造成损伤。4.如权利要求1或2所述的一种蒸汽发生器传热管取管方法，其特征在于：在S2或S3之前进行胀管操作，即采用胀管设备从传热管管口内伸入，在蒸汽发生器二次侧的第一支撑板上沿和下沿处分别胀开传热管，使其卡在支撑板上。5.如权利要求1或2所述的一种蒸汽发生器传热管取管方法，其特征在于：所述S3中的金属加热设备包括陶瓷套管(2)、铜管(3)、钨针(4)和压紧螺钉(5)，陶瓷套管(2)套在铜管(3)外，铜管(3)头部在径向开有通孔，钨针(4)安装到铜管(3)的通孔上并用压紧螺钉(5)将其压紧；陶瓷套管(4)头部与钨针(4)相对处开通孔，钨针(4)从该孔处露出。6.如权利要求1或2所述的一种蒸汽发生器传热管取管方法，其特征在于：所述S5中切除焊接部分后，管孔粗糙度需...

【专利技术属性】
技术研发人员：周政，张高剑，肖可，
申请(专利权)人：核动力运行研究所，中核武汉核电运行技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42